DE3750686T2

DE3750686T2 - Optische Wellenleiter und deren Herstellung.

Info

Publication number: DE3750686T2
Application number: DE3750686T
Authority: DE
Inventors: Benjamin James Ainslie; Howard Peter Girdlestone
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 1986-06-04
Filing date: 1987-05-20
Publication date: 1995-03-16
Anticipated expiration: 2007-05-21
Also published as: EP0248564B1; EP0248564A1; CA1294802C; ES2062980T3; DE3750686D1; US4974933A; ATE113395T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erstellung von optischen Wellenleiterstrukturen, beispielsweise Mehrmoden- und Einmoden-Glasfasern. Zumindest ein ausgewählter Bereich der Struktur enthält eine Dotierung, beispielsweise einen Halbleiter, in kolloidaler Form.
Die Strukturen, die kolloidale Halbleiter aufweisen, haben einen intensitätsabhängigen Brechungsindex.
Es ist bekannt, daß Halbleitermaterialien wie Cadmiumsulfid, deren Suszeptibilität dritter Ordnung groß ist, einen Brechungsindex haben, der von der Intensität der einfallenden Strahlung abhängt. Es wurde vorgeschlagen, diese Eigenschaft im weiten Feld der optischen Signalverarbeitung zu verwenden, beispielsweise als bistabile Elemente oder als von der optischen Leistung abhängige Schalter.
In jüngster Zeit wurde eine Gruppe von Materialien, die als halbleiterdotiertes Glas bekannt ist, auf nichtlineare Eigenschaften hin untersucht. Diese Materialien bestehen aus Oxidglasen, in denen Halbleiterkristallite dispersiert sind, diese Glase können als optische Fasern verwendet werden. Der Bandabstand und die Abmessungen der dispersen Halbleiterkristallite bestimmen die Grenzwellenlänge des Filters. Durch geeignete Wahl des Halbleiters sowie der Herstellungs- und Verarbeitungsbedingungen kann sie geändert werden. Im Artikel "Wave guide fabrication in nonlinear semiconductor glasses", ECOC 85 (Venedig), insbesondere Seite 237, schlugen Ironside und andere vor, planare Wellenleiterstrukturen durch Ionenaustausch mit geeigneten derartigen Glasen zu erzeugen.
In "Electronics Letters" vom 10. April 1986, Band 22, Nr. 8 auf Seiten 411 und 412 untersuchten Patela und andere die Herstellung sowie die Eigenschaften einer nichtlinearen Wellenleiterstruktur bestehend aus einem Dünnfilm von Corning 7059-Glas, das auf der Oberfläche eines mit CdSxSe1-x dotierten Glases abgelagert wurde. Im "Soviet Journal of Quantum Electronics", Band 12 (1982), Oktober, Nr. 10, veröffentlicht in New York, USA, auf den Seiten 1343 bis 1345 diskutieren Abashkin und andere die Ausbreitung von Licht in Chalcogenid-Halbleiterfasern.
Eine optische Faser gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bis 3 ist in US-A-4 283 213 offenbart.
Die Erfindung umfaßt eine optische Faser aus Glas, beispielsweise eine Einmodenfaser, bei der entweder der Kern oder die Ummantelung oder sowohl der Kern als auch Ummantelung in Form einer kontinuierlichen Glasphase vorliegen, die darin dispersiert kolloidale Partikel haben, wie etwa Halbleiter, beispielsweise einen Halbleiter mit einem Bandabstand von 3,8 bis 0,27 eV, insbesondere 2,5 bis 1,4 eV. Die kolloidalen Partikel haben vorzugsweise eine Größe im Bereich zwischen 1 und 1000 nm.
Beispiele geeigneter Halbleiter umfassen
wobei w, x, y, a und b jeweils zwischen 0 und 1 einschließlich liegen.
Die Erfindung umfaßt auch Vorrichtungen, die erfindungsgemäße Fasern enthalten. Solche Vorrichtungen umfassen vorzugsweise ein durchgehendes Faserstück mit zumindest je einem aktiven und passiven Bereich, wobei in jedem passiven Bereich der Halbleiter in der kontinuierlichen Glasphase gelöst ist und in jedem aktiven Bereich der Halbleiter kolloidal dispersiert ist. Diese bevorzugte Form beschränkt die nichtlineare Wirkungsweise auf den oder die Bereiche, in denen sie erwünscht ist, also auf die aktiven Bereiche, in denen die Partikel vorliegen. In ihr werden auch Verluste vermieden, da zwischen den Einspeisungen und den aktiven Bereichen keine Verbindungsstücke vorliegen.
Die erfindungsgemäßen Fasern werden durch herkömmliches Ziehen einer Vorform hergestellt, die den Halbleiter entweder gelöst oder dispersiert enthält. Wenn der Halbleiter gelöst ist oder wenn er sich während der Verarbeitung auflöst, ist es notwendig, ihn zuletzt in der Faser auszufällen. Diese Ausfällung kann erreicht werden durch:
(a) Wärmebehandlung, beispielsweise eine vergleichsweise kurze Dauer bei hoher Temperatur oder eine längere Dauer bei niedriger Temperatur wie beispielsweise 1 Minute bei 700ºC oder 30 Minuten bei 600ºC;
(b) Laseranregung bei Wellenlängen, die das Trägerglas absorbiert, beispielsweise UV-Licht oder IR-Licht;
(c) Elektronenstrahlbehandlung;
(d) Ionenbombardement.
Wenn das Endprodukt aktive und passive Bereiche enthält, wird die Behandlung nur auf den bzw. die aktiven Bereiche beschränkt.
Einige der Halbleiterdotierungen, die erfindungsgemäß verwendet werden, sind als Glasfärbestoffe bekannt, insbesondere als Additive für Filterglas, das eine genau definierte Grenz- bzw. Ausblendwellenlänge hat. (Einige Halbleiter, beispielsweise diejenigen mit Bandabständen von 0,27 bis 0,4 eV wie beispielsweise PbSe oder PbS haben Grenz- bzw. Ausblendwellenlängen im Bereich von 3 um, sie wirken auf das menschliche Auge schwarz)
Erfindungsgemäße Vorrichtungen und Vorkehrungen werden nun beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine zweischichtige Vorform zur Herstellung einer optischen Faser mit Kern und Ummantelung;
Fig. 2 eine dreilagige Vorform zur Herstellung einer optischen Faser, bei der der Kern und die Ummantelung durch eine dritte äußere Schicht geschützt sind; und
Fig. 3 und 4 eine Variante der Fig. 1 und 2.
In Fig. 1 sieht man, daß die Vorform einen Stab 11 umfaßt, der in der Öffnung eines rohrförmigen Bauteils 10 liegt. Das rohrförmige Bauteil 10 hat einen aufgeweiteten Bereich 12, der während der Verarbeitung als Halter dient. Der Stab 11 hat einen Kopf 13, der im aufgeweiteten Bereich 12 Aufnahme finden kann, aber der verhindert, daß der Stab 11 während des Ziehens zu weit in das Rohr 10 eintritt. Der Stab 11 und die innere Fläche des Rohrs 10 sind mechanisch poliert, um die Verschmelzung zu erleichtern. Zwischen Stab 11 und Rohr 10 liegt ein enger Ring zwischen beispielsweise 200 und 800 um, so daß der Stab leicht in das Rohr gleitet. Die Anordnung kann auf Ziehtemperatur erwärmt werden (was dazu führt, daß das Rohr 11 um den Stab 10 herum aufschrumpft) und in eine Faser gezogen werden.
Fig. 2 zeigt eine Abwandlung, bei der ein äußeres Rohr 20 vorhanden ist, das dazu dient, eine Schutzschicht für die Zeit während der Verarbeitung ebenso wie für das Endprodukt zu ergeben.
Die grundlegende Mechanik ist wie üblich, beispielsweise der "Stab-im-Rohr" -Vorgang. Es enthält jedoch entweder das Rohr 10 oder der Stab 11 die Dotierung, die entweder (a) durchwegs als Kolloid vorliegt oder (b) gelöst ist, um beispielsweise zu einer übersättigten Feststofflösung in der Faser zu führen. Zumindest Teilbereiche der Faser werden behandelt, beispielsweise über eine bestimmte Zeit hinweg bei einer geeigneten Temperatur, um die Ausfällung eines Teils oder der Gesamtheit des Dotierungsstoffs als Kolloid zu bewirken. Alle Dotierungsstoffe, die gelöst bleiben, haben geringe bzw. keine Auswirkung auf die nützlichen Eigenschaften. Somit ist es zwar wichtig, daß genügend Dotierungsstoff ausfällt, es muß jedoch nicht der gesamte Dotierungsstoff ausgefällt werden. Der Einfachheit halber verbleibt üblicherweise eine gewisse Menge gelöst. Die in Fig. 2 gezeigte dreilagige Version ist insbesondere für dotierte Ummantelungen geeignet.
Beispielhaft werden nun drei spezifische erfindungsgemäße Ausführungsformen beschrieben.

BEISPIEL 1

Das Rohr 10 hat einen Lochdurchmesser von 4,5 mm und einen Außendurchmesser von 7 mm und ist aus Natrium/Calcium- Silicatglas hergestellt. Es wurde von Gallenkamp Ltd. gekauft.
Der Stab 11 hat einen Durchmesser von 3 mm und wurde aus Schott-Filterglas OG 530 hergestellt, dies ist ein Kalium/ Zink-Silicatglas, das mit kolloidalem Cadmiumsulphoselenid dotiert ist. Da der Stab 11 einen Durchmesser von 3 mm hat und das Loch des Rohrs 10 einen Durchmesser von 4,5 mm, entsteht ein Ring von 750 um.
Diese Anordnung wurde auf etwa 1000ºC erhitzt (bei dieser Temperatur werden sowohl der Stab 11 als auch das Rohr 10 sehr flüssig). Es führt dazu, daß das Rohr 10 auf den Stab 11 schrumpft und außerdem, daß sich der kolloide Dotierungsstoff auflöst. Bei der Heißarbeit wurde mit der Hand gezogen bis zu einer Faser von 250 um Gesamtdurchmesser mit einem Kern von 150 um Durchmesser.
Die Übertragungseigenschaften der Faser wurden mit den Übertragungseigenschaften des unbehandelten Stabes verglichen. Der Stab wirkte als Filter mit einer Grenzwellenlänge bei kurzen Wellenlängen (was der eigentliche Zweck des Filterglases OG 530 ist), die gezogene Faser tat dies jedoch nicht mehr. Dies zeigt, daß sich die kolloidalen Partikel aufgelöst hatten (was den Filtereffekt und den nichtlinearen Effekt zerstört). Die Faser wies auch eine hohe Transparenz auf, was die Abwesenheit von Partikeln bestätigt. Anders ausgedrückt besteht der Kern aus einer übersättigten (festen) Lösung des Halbleiters in der Glasphase.
Ein Bereich der klaren, gezogenen Faser, nämlich ein Bereich von 10 mm Länge, wurde etwa 1 Minute lang auf etwa 700ºC erwärmt. Die für den Filter typische gelbe Farbe trat wieder auf, was darauf hinweist, daß der Halbleiter wieder ausfiel. Ein Übertragungsspektrum der Faser wurde gezeichnet, die Zeichnung zeigte eine Grenze, die typisch für den kolloidalen Filter ist. Auch dies deutet darauf hin, daß der Halbleiter wieder als Kolloid ausfiel. (Alternativ hierzu wurde der Halbleiter wieder ausgefällt durch Erwärmung eines (anderen) Segments für 30 Minuten bei 600ºC).

BEISPIEL 2

Dieses Beispiel wiederholt Beispiel 1, die Anordnung wurde jedoch auf nur etwa 720ºC (anstelle von 1000ºC) erwärmt. Bei dieser niedrigeren Temperatur löste sich der kolloidale Dotierungsstoff nicht auf, obwohl seine Partikelgröße leicht abnahm. Es war deshalb nicht notwendig, den Dotierungsstoff wieder auszufällen.

BEISPIEL 3

Es kann auch eine Faser mit einem Dotierungsstoff in der Ummantelung hergestellt werden, es wird dann die dreilagige Struktur, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, verwendet. Sie führt zu einer Faser mit einer äußeren Schicht, die die Faser während des Wiederausfällens des Kolloids schützt. Eine Faser mit einem halbleitenden Kolloid in der Ummantelung ist insbesondere zur Herstellung von intensitätsabhängigen Schaltern nützlich.

BEISPIEL 4

Das in diesem Beispiel verwendete Ausgangsglas war Hoya- Filterglas H 640, es handelt sich hier um Natrium/Calcium/ Zink-Silicatglas, das 0,5 bis 1 Gew.-% kolloidalen Cadmiumsulphoselenids enthält.
Eine geeignete Menge von H 640, in Fig. 3 als Schmelze 33 gezeigt, wurde bei ca. 1050ºC in einem Ofen 30 geschmolzen. Die Schmelze 33 befand sich in einem Platin/Gold- Tiegel 32, der auf einem Stützblock 31 steht. Über der Öffnung des Tiegels 32 befindet sich eine Kühlspule 35. Durch eine nicht gezeigte Einrichtung kann die Höhe der Kühlspule 35, also die Höhe über dem Tiegel 32, eingestellt werden. Fig. 3 zeigt einen Siliciumoxidstrang 34 bei der Herstellung. Der Strang 34 wird am Ende einer Siliciumoxidstange 36 befestigt, die in einer beweglichen Klemme 37 gehalten wird. Der Durchmesser der Stange 36 ist klein genug, damit sie durch die Kühlspule 35 hindurch in den Tiegel 33 eingebracht werden kann.
Die nachfolgend beschriebenen Einstellungen führen zu dikkeren Strängen (und die entgegengesetzten Einstellungen zu dünneren Strängen):
(1) Eine niedrigere Ofentemperatur, was zu einer viskoseren Schmelze führt.
(2) Ein kleinerer Abstand zwischen der Kühlspule 35 und der Schmelze 33, was zu einer verringerten Möglichkeit der herausgezogenen Schmelze zum Zurückkehren in den Tiegel führt, und
(3) die Zuggeschwindigkeit, beispielsweise 50 bis 200 mm/s.
Das Verfahren zur Herstellung des Strangs 34 ist wie folgt:
Die Schmelze 33 im Tiegel 32 enthält den Halbleiter im gelösten Zustand. Um die Herstellung des Strangs 34 zu beginnen, wird die Stange 36 durch die Kühlspule 35 hindurch abgesenkt, bis sie die Oberfläche der Schmelze 33 berührt. Beim Zurückziehen des Strangs 34 mit einer definierten Geschwindigkeit bleibt Schmelze 33 haften, so daß ein Teil der Schmelze nach oben gezogen wird. Die Kühlspule 35 erniedrigt die Temperatur dieses Bereichs, so daß er zu einem festen Strang abkühlt. Die Temperatur des festen Strangs ist jedoch nicht hoch genug, um das Ausfällen des gelösten Halbleiters zu verhindern. Er enthält somit eine übersättigte Lösung des Halbleiters.
Der Durchmesser des Strangs 34 wird eingestellt durch:
(1) Die Temperatur des Ofens 30, etwa 1050ºC.
(2) Der Abstand zwischen der Kühlspule 35 und der Oberfläche der Schmelze 33, beispielsweise 50 bis 150 mm.
Bei Anwendung der eben beschriebenen Technik konnten wir Stränge mit Durchmessern von 0,2 mm bis 2 mm herstellen.
Fig. 4 zeigt einen Strang 34, der wie oben beschrieben hergestellt wurde, der im Kanal einer Kapillarröhre 38 liegt, die innerhalb einer äußeren Hülle 39 enthalten ist. An ihrem oberen Ende ist die Anordnung abgewinkelt und verschmolzen, so daß ihre Bestandteile aneinander befestigt sind. Die Länge der Anordnung war etwa 1 m.
Wie weiter oben erwähnt, besteht der Strang 34 aus Kalium/ Zink-Silicatglas, das gelöstes Cadmiumsulphoselenid enthält. Sein Durchmesser beträgt 0,1 mm.
Die Kapillare 38 besteht aus Natrium-Calcium-Silicatglas. Ihr Außendurchmesser ist 6,0 mm und ihr Lochdurchmesser 1,5 mm.
Die Hülle 39 besteht aus Natrium-Calcium-Silicatglas. Ihr Außendurchmesser ist 10 mm, ihr Lochdurchmesser 8,0 mm.
Unter Verwendung eines herkömmlichen Ofens (Modell TF 685, hergestellt von Severn Science) wurde die Anordnung aus Figur 4 bei 1080ºC in eine optische Wellenleitfaser gezogen. In mehreren Experimenten wurden Fasern mit Durchmessern zwischen 0,08 mm und 0,15 mm erzeugt. Die Zugtemperatur von 1080ºC wurde gewählt, damit der Halbleiter in übersättigter Lösung verblieb, so daß eine "klare" Faser erzeugt wurde.
Die Durchmesserverringerung von 10 mm der äußeren Hüllröhre zu Werten im Bereich zwischen 0,08 mm und 0,15 mm führt dazu, daß sich eine Längenstreckung um den Faktor 4000 bis 16000 ergibt. Dieses Zugverhältnis wird üblicherweise erreicht, indem die Anordnung mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 20 mm/min vorgeschoben wird und die Faser mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 60 m/min gezogen wird.
Nach dem Ziehen wurde die Faser bei 600ºC für 30 Minuten erhitzt. Dadurch fiel der Halbleiter als Kolloid aus.
Nachfolgend finden sich in den Tabellen I und II konkrete Beispiele von Absorptionsgrenzen. Absorptionsmessungen wurden an Faserstücken von 10 mm Länge durchgeführt. Die Faser überträgt höhere Wellenlängen und wird bei niedrigeren Wellenlängen stark absorbierend.
Die Grenze wird mit zwei Werten spezifiziert, nämlich in der Form A/B. A ist die (längere) Wellenlänge in nm, bei der die Dämpfung merklich wird. B ist die (kürzere) Wellenlänge in nm, bei der die Dämpfung etwa 20 dB beträgt.
Der Ausdruck "A/B" gibt den Ort und die Steilheit der Grenzkante wieder.
Drei Proben von Glasfasern wurden für/Minuten jeweils bei der in Tabelle I wiedergegebenen Temperatur erwärmt, und (nach dem Erkalten) wurden die Grenzen gemessen.

TABELLE I

TEMPERATUR GRENZE
635 ºC 650/635
653 ºC 660/645
661 ºC 670/655
In einem zweiten Satz von Experimenten wurden drei Proben auf 640ºC jeweils für die in Tabelle II niedergelegten Zeiten erwärmt. Die Grenzen wurden nach dem Erkalten gemessen.

TABELLE II

ZEIT GRENZE
90 s 550/520
180 s 600/570
360 s 635/705
Man sieht, daß höhere Temperaturen und längere Zeiten die Grenze auf längere Wellenlängen hin verschieben, also hin zu Strahlung mit Quanten niedrigerer Energie. Man nimmt an, daß diese Beobachtung wie folgt erklärt werden kann. Höhere Temperaturen und längere Zeiten führen beide dazu, daß größere Kolloidpartikel wachsen, und die kleineren Partikel haben größere Bandabstände (was als Quantengrößeneffekte bekannt ist), dies entspricht der Dämpfung bei kürzeren Wellenlängen. (Es ist schwierig, die Größe der kolloidalen Partikel zu messen, vermutlich liegt sie bei etwa 20 nm).

BEISPIEL 5

Proben des in Fig. 4 gezeigten Aufbaus wurden auch bei niedrigeren Temperaturen, nämlich bei etwa 950ºC, in Fasern gezogen. Bei diesen niedrigeren Temperaturen fiel der Halbleiter als Kolloid aus. Die Zuggeschwindigkeit betrug für die Vorform 8 mm/min und 30 m/min für die Faser, was zu einem Faserdurchmesser von 0,16 mm führt. Die Größe der kolloidalen Halbleiterpartikel lag zwischen 20 und 30 nm.
Zur Herstellung von erfindungsgemäßen Fasern kann auch die bekannte "Doppeltiegel"-Technik verwendet werden. Hier werden konzentrische Tiegel verwendet, die geschmolzenes Glas enthalten, nämlich je einen Tiegel für jeden Bereich der Faser. Die Tiegel sind mit einer konzentrischen Ziehdüse verbunden und die Faserstruktur wird direkt aus der Schmelze gezogen. Während des Ziehens können die Tiegel kontinuierlich nachgefüllt werden, beispielsweise indem Stäbe in die Schmelze gesenkt werden, um einen konstanten Pegel beizubehalten.
Das Faserziehen kann ausgeführt werden mit Verwendung von dotiertem, vorzugsweise halbleiterdotiertem Glas in einem oder mehreren der Tiegel. In der Schmelze löst sich der Dotierungsstoff und das Ziehen wird so ausgeführt, daß der Dotierungsstoff gelöst bleibt, so daß Fasern mit einer übersättigten Lösung eines Dotierungsstoffes hergestellt werden. (Der Dotierungsstoff kann in Lösung gehalten werden, wenn die Kühlgeschwindigkeit der Faser schnell genug ist).
Zur Herstellung von Fasern, die eine übersättigte Lösung eines Dotierungsstoffes im Kern, in der Ummantelung oder in beiden Teilen enthalten, kann somit die herkömmliche Doppeltiegeltechnik angewendet werden. Der Dotierungsstoff wird entweder in der gesamten Faser oder in ausgewählten Bereichen der Faser wie weiter oben beschrieben ausgefällt.
In den Beispielen wurde insbesondere die Ausfällung von Cadmiumsulphoselenid-Halbleitern beschrieben. Erfindungsgemäß können auch andere Materialien, beispielsweise Gold, ausgefällt werden. Da die spezifischen Zusammensetzungen gemäß dieser Erfindung lediglich einen kleinen Teil eines Übertragungssystems bilden, ergibt sich bei der Auswahl des Trägerglases nach Maßgabe seiner Eigenschaften als Lösungsmittel für den Dotierungsstoff eine hohe Flexibilität.

Claims

1. Optische Faser mit einem Glaskern und einer Glasummantelung, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Kern als auch die Ummantelung die Form einer kontinuierlichen Glasphase einnehmen, in der kolloidale Partikel eines Dotierungsstoffes dispergiert sind.

2. Optische Glasfaser mit einem Glaskern und einer Glasummantelung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern in Form einer kontinuierlichen Glasphase vorliegt, in der kolloidale Partikel eines Dotierungsstoffes dispergiert sind.

3. Optische Glasfaser mit einem Glaskern und einer Glasummantelung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung in Form einer kontinuierlichen Glasphase vorliegt, in der kolloidale Partikel eines Dotierungsstoffes dispergiert sind.

4. Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zumindest einen aktiven Bereich und zumindest einen passiven Bereich aufweist, wobei der aktive Bereich bzw. die aktiven Bereiche den Dotierungsstoff als kolloidale Partikel aufweisen und der passive Bereich oder die passiven Bereiche den Dotierungsstoff gelöst aufweisen.

5. Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der im wesentlichen die gesamte Länge der Faser den Dotierungsstoff als kolloidale Partikel aufweist.

6. Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Dotierungsstoff ein Halbleiter ist.

7. Faser nach Anspruch 6, bei der der Halbleiter einen Bandabstand von 3,8 bis 0,27 eV hat.

8. Faser nach Anspruch 7, bei der der Bandabstand 2,5 bis 1,4 eV beträgt.

9. Faser nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der der Halbleiter aus Zusammensetzungen der Formeln

gewählt wird, wobei w, x, y, a und b alle im Bereich zwischen einschließlich 0 und 1 liegen.

10. Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Einmodenfaser ist.

11. Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die kolloidalen Partikel eine Größe im Bereich zwischen 1 und 1000 nm haben.

12. Verfahren zur Herstellung von Wellenleiterstrukturen, wobei das Verfahren den Schritt aufweist des Bereitstellens einer optischen Wellenleiterstruktur, die einen Glaspfadbereich aufweist, der wirkmäßig mit zumindest einem das Glas einschließenden Bereich verbunden ist, wobei entweder der Pfadbereich und/oder der einschließende Bereich einen gelösten Dotierungsstoff aufweisen und zumindest ein ausgewählter Bereich der Struktur behandelt wird, um den Dotierungsstoff als kolloidale Partikel auszufällen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der gelöste Dotierungsstoff in Form einer übersättigten Lösung des Dotierungsstoffs im Glas vorliegt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, bei dem die Behandlung das Erwärmen der ausgewählten Bereiche auf eine Temperatur umfaßt, bei der der Dotierungsstoff als kolloidale Partikel ausfällt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem der Dotierungsstoff ein Halbleiter ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem der Halbleiter aus Zusammensetzungen der Formeln

ausgewält wird, wobei w, x, y, und B alle im Bereich zwischen einschließlich 0 und 1 liegen.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem die Wellenleiterstruktur eine Faser ist, der Pfadbereich der Kern ist und der einschließende Bereich die den Kern umgebende Ummantelung ist.

18. Verfahren zur Herstellung einer Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verfahren umfaßt Ziehen mehrerer Glaszusammensetzungen in eine optische Faser, wobei zumindest eine der Glaszusammensetzungen einen Dotierungsstoff enthält, der sich bei den Ziehbedingungen löst oder gelöst verbleibt, und anschließendem Erwärmen zumindest ausgewählter Bereiche der Faser auf eine Temperatur, bei der der Dotierungsstoff als kolloidale Partikel ausfällt.

19. Verfahren zur Herstellung einer Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verfahren umfaßt Herstellen einer Faservorform, die einen im Vorläufer des Kerns und/oder im Vorläufer der Ummantelung enthaltenen Dotierungsstoff aufweist, und Ziehen des Vorläufers in eine Faser unter Bedingungen, bei denen der Dotierungsstoff als Kolloid ausfällt.